Обратный осмос — принцип работы. Обратный осмос принцип работы

Обратный осмос: принцип работы

Принцип работы фильтра обратного осмоса основан на прохождении молекул воды через полупроницаемую мембрану. Большинство содержащихся примесей при этом остается в исходном растворе. Таким образом осуществляется чистка воды от большинства органических загрязнений, микроорганизмов, а также многих неорганических ионов.

Обратный осмос – физика процесса.

Представим две емкости, соединенные полупроницаемой мембраной. В одной емкости находится солевой раствор, а в другой - дистиллированная вода. Процесс осмоса заключается в проникновении молекул воды через мембрану в ту часть сосуда, которая заполнена солевым раствором – так компенсируется различие в концентрации. Система обратного осмоса использует обратное движение молекул, воздействуя повышенным давлением в емкости, насыщенной солями.

Установки для очистки воды используют различное давление для обеспечения процесса. Оно составляет обычно 2-4 атм и более. В зависимости от поставленных требований, оборудование для водоподготовки может использовать собственное давление системы, а также увеличивать его, применяя насосы.

Выбор мембраны оказывает влияние на чистоту воды после процедуры. Обратный осмос теряет свою эффективность при засорении узла, который нужно вовремя обновлять и регенерировать.

Подготовка для осмотической чистки воды – главные составляющие.

Принцип работы обратного осмоса требует почти полного отсутствия механических примесей в исходной воде. Обеспечить достаточную чистоту промышленная очистка воды не может – при прохождении труб в систему всё равно попадают посторонние частицы. Для обеспечения минимальной водоподготовки необходимо использовать комплекс следующих фильтров для:

- грубой очистки. Такие фильтры часто дополнены насыпным фильтрующим блоком;

- тонкой очистки;

- сбора органики – применяются сорбционные фильтры.

Оборудование для водоподготовки обычно включает универсальный комплекс фильтрации, пригодный для любых видов работ. Система обратного осмоса, смонтированная после фильтрационного узла, включает цилиндрический корпус, содержащий свернутую в рулон мембрану и центральный водосборник. В установках по очистке воды происходит ее продавливание вдоль внутренней поверхности цилиндра к середине. Очищенная фракция (пермеат) просачивается через мембрану и вытекает из центральной части.

Сфера применения и особенности обратного осмоса.

Универсальность и относительная простота процесса обеспечили его популярность в некоторых направлениях, таких как:

- бытовые системы обратного осмоса, устанавливающиеся в жилых домах и квартирах;

- промышленная очистка воды, особо необходимая в регионах с низкокачественными водными бассейнами.

Принцип работы обратного осмоса подразумевает использование достаточного давления для эффективной эксплуатации. Чтобы обеспечить необходимое давление, установки для очистки воды включают в конструкцию не только насосы, но и дополнительные аккумулирующие баки.

Чистка воды, использующая принцип обратного осмоса, является эффективным и современным этапом водоподготовки. Удаление значительной части нежелательных примесей облегчает мероприятия по обессоливанию и дезинфекции, ощутимо снижая стоимость всей процедуры.

Наша компания занимается продажей фильтров обратного осмоса по все России. Для получения подробной информации свяжитесь с нами по телефону, либо оставьте заявку на сайте.

prom-water.ru

Обратный осмос — принцип работы

В наше время не обойтись без очистки водопроводной воды с помощью различных фильтров. Чтобы убедиться в этом, достаточно провести небольшой эксперимент.

В прозрачный стакан нужно налить обычной воды из-под крана, в другой такой же стакан набирается вода, прошедшая обработку хорошим, качественным фильтром. Стаканы нужно поставить на подоконник, чтобы на них попадали солнечные лучи и через пару часов проверить показатели воды в обеих емкостях: вкусовые качества, цветность и запах. Для предпочитающих кипяченую воду подойдет тот же эксперимент, только обычная вода заменяется на кипяченую и сравнивается с водой, прошедшей через фильтр. Вода из водопровода мало того, что не пригодна для употребления, но ею опасно чистить зубы и даже принимать душ. Как правило, к водоканалу не возникает вопросов по очистке воды, но в квартиру или дом она попадает уже загрязненной проржавевшими трубами.

Обратный осмос

Технология очистки воды – обратный осмос

Обратный осмос на сегодняшний день является наиболее эффективной технологией очистки воды. Еще не так давно стоимость установки обратного осмоса была достаточно велика, но сейчас цена снижается и вполне подойдет даже для простого потребителя.

По сравнению с обычными фильтрами для очистки воды фильтр на обратном осмосе снабжен угольным карбон-блоком, преимущество которого заключается в том, что даже при сильном его загрязнении он не пропустит вредные примеси. Причем фильтрация воды будет осуществляться на высоком уровне, будет снижаться только его пропускная способность, вплоть до полной остановки движения воды. Это обеспечивается тем, что мембрана, которая используется для фильтрации, изготавливается из тонкопленочного материала, диаметр пор которого составляет около 1 ангстрема, что примерно в 200 раз меньше многих вирусов и почти в 4000 раз многих бактерий. А при применении фильтра с сорбционными модулями фильтрация ухудшается по мере их загрязнения.

Обратный осмос фото

Мембрана обратного осмоса пропускает только молекулы воды с растворенным в ней кислородом, все вредные примеси направляются при этом в дренаж. Поэтому воду после очистки обратным осмосом можно употреблять даже без кипячения, так как в ней отсутствуют различные микробы, бактерии, пестициды и гербициды, и другие загрязнения.

Как устроен фильтр обратного осмоса

Устройство фильтра в обратном осмосе довольно простое. Он состоит из тонкопленочной полимерной мембраны, которая позволяет получить высокую степень очистки воды. Мембрана пропускает только молекулы воды, но через нее могут проходить вещества меньших размеров, к примеру, водород и кислород, растворенные в воде. Для защиты мембраны от быстрого забивания перед ней устанавливаются фильтры предварительной очистки, которые бывают 2 и 3 ступени. Перед мембраной еще дополнительно устраивается принудительный поток воды для смыва различных солей и примесей в дренаж.

На сегодняшний день наиболее часто в качестве фильтра обратного осмоса используется сочетание мембран в рулонных мембранных элементах. Они состоят из центральной трубки с отверстиями для прохождения пермеата, герметично присоединенного к ней пакета из нескольких мембран, дренажного листа, создающего турбуляризацию потока и образующего межмембранные каналы, и сетки сепаратора.

Фильтр обратного осмоса

В основе идеи обратного осмоса лежит опреснение морской воды. Сейчас этот принцип достаточно широко используется как на производстве, так и в быту. При обработке воды этой технологией очистка доходит до показателя в 99,9%, практически полностью предотвращается образование накипи на бытовых и профессиональных приборах. Кроме того в процессе фильтрации воды системой обратного осмоса жидкость насыщается кислородом, что придает ей приятный и освежающий вкус. Поэтому вода, прошедшая обработку обратным осмосом практически не отличается от натуральной, природной.

Обратный осмос — принцип работы

Изменяется ли качество воды после обратного осмоса

Существует мнение, что именно минеральные соли придают воде вкусовые качества, но оно неправильно. Хороший вкус воды получает от кислорода, растворенного в ней. Водопроводная же вода, даже кипяченая, довольно неприятна на вкус. Поэтому разница будет ощутима сразу после установки обратного осмоса. Если же для кого-то важно компенсировать удаленные обратным осмосом минералы и соли, то можно дополнительно установить минерализатор.

По материалам сайта: Stroybower.ru

stroybower.ru

Обратный осмос - принцип работы

Обратный осмос

На сегодняшний день обратный осмос является самой совершенной технологией очистки воды. В его основе лежит применение мембраны обратного осмоса, которая способна очистить воду практически от любых существующих в природе примесей.

Применение мембран для отделения одних компонентов раствора от других имеет очень давнюю историю. Еще древние греки впервые обнаружили, что морская вода опресняется, если ее пропустить через стенки воскового сосуда.

В начале 60-х годов прошлого столетия уже существовали промышленные установки, опресняющие морскую воду используя мембранные технологии обратного осмоса.

Усовершенствование технологии обратного осмоса дало возможность применения фильтров для воды на её основе не только в промышленных, но и в домашних условиях. Благодаря этому по всему миру уже установлены тысячи подобных систем, позволяющих получить питьевую воду с высочайшей степенью очистки. Вода, получаемая на выходе систем обратного осмоса, признана экологически чистой. По своим свойствам она близка к талой воде древних ледников.

Процесс работы фильтра для воды с установкой системы обратного осмоса.

Фильтры обратного осмоса подключаются к водопроводу, откуда поступает исходная вода для очистки, а все примеси сливаются в канализационную систему. Процесс работы фильтра для воды с установкой системы обратного осмоса включает следующие этапы:

предочистку воды
пропуск воды через мембрану обратного осмоса
накопитель очищенной воды
финишную очистку воды
разлив очищенной воды через отдельный кран

Этап предочистки воды имеет большое значение. Самым дорогостоящим сменным элементом системы является обратноосмотическая мембрана. Срок ее службы напрямую зависит от качества воды поступающей в систему фильтрации. На этапе предочистки используются три фильтра, их задача подготовить воду перед ее прохождением через мембрану обратного осмоса. Первый механический пятимикронный полипропиленовый фильтр очищает воду от нерастворенных частиц размером не менее 0,5 микрон, удаляет ржавчину, песок и другие механические примеси. Далее угольный фильтр очищают воду от химических и органических примесей, в первую очередь от хлора и его соединений, а так же пестицидов, нефтепродуктов, тяжелых металлов, растворенного железа и иных органических и неорганических веществ. Последний одномикронный механический фильтр удаляет механические примеси размером менее 1 микрона.

На втором этапе работы фильтра обратноосмотическая мембрана производит основную очистку воды. Процессы очистки воды через мембраны обратного осмоса под действием разницы давлений широко используются во всем мире. Очищение воды происходит при фильтровании через одну или несколько искусственных пористых мембран, изготовленных из синтетических материалов скрученных рулоном. Размер пор в мембране составляет 0,0001 микрон, соответственно, через мембрану обратного осмоса проходят только молекулы воды. Что позволяет разделить поток поступающей воды на два: кристально чистая вода, поступающая в накопительную емкость и водный раствор повышенной плотности, который сливается в дренажную систему. В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы, определяющие ее вкус. В результате, на выходе системы обратного осмоса получается свежая, вкусная, настолько чистая вода, которая даже не требует кипячения.

Качественная очистка требует некоторого времени, поэтому производительность у обратноосмотических фильтров относительно не большая. Скорость прохождения молекул через мембрану зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются давление жидкости, концентрация в ней примесей, температура и степень проницаемости самой мембраны обратного осмоса. Бытовые фильтры комплектуются мембранами производительностью от 150 до 300 литров в сутки.

Отфильтрованная вода накапливается в накопительном баке объемом от 4 до 12 литров (в зависимости от модели и производительности фильтра). По мере того как используется чистая вода, фильтр автоматически добавляет новую порцию отфильтрованной воды в бак. Изготавливаются накопительные баки из высококачественной листовой стали, снаружи покрываются эмалью. Внутри бак делится на две камеры силиконовой мембранной. В нижнюю камеру закачан под давлением воздух, благодаря этому, по мере уменьшения в верхней камере воды, силиконовая мембрана раздувается, и в баке поддерживается давление до полного слива воды. Со стороны воздушной камеры установлен ниппель, позволяющий в случае необходимости регулировать, увеличить или уменьшить давления воздуха в накопительном баке. Сверху на баке установлена резьба, куда накручивается кран накопительного бака, для подачи и забора воды.

Постфильтр служит дополнительной гарантией чистоты полученной питьевой воды, которая поступает из бака, через индивидуальный кран непосредственно к потребителю.

Кран очищенной питьевой воды врезается в кухонную мойку или столешницу и служит для получения чистой питьевой воды независимо от общего потока воды, используемой в хозяйственных целях.

Отдельно по желанию заказчика система фильтра с обратным осмосом может быть дополнена картриджами для обогащения очищенной воды минералами и восстановления природной структуры воды.

Минерализатор - обогатит воду такими минералами как магний, натрий, кальций. Кальций является главным компонентов в составе зубов, костей и необходим для полного и здорового функционирования работы сердца и нервно-мышечной системы. Магний, участвует в более чем 300 различных биохимических реакциях нашего организма, предотвращает склероз, образование камней в почках, появление раковых заболеваний. Натрий - это элемент, который регулирует кислотность в организме и pH крови.

Биокерамический картридж - используют для восстановления природной структуры воды. Загрузка картриджа - запеченные глиняные шарики с минералом турмалин, который излучает волны из длинноволнового инфракрасного диапазона. Инфракрасное излучение - это часть спектра излучения Солнца, которая непосредственно примыкает к красной части видимой области спектра и обладающая способностью передавать энергию окружающей среде. Под воздействием дополнительной энергии длинноволнового инфракрасного излучения, молекулы воды формируют правильную природную структуру. Излучение глубоко инфракрасного цвета (Far Infrared Radiation), создаваемое картриджем, благодаря своим свойствам специалисты часто называют "лучом жизни". Вода, проходящая через картридж с биокерамическим материалом, имеет благоприятное воздействие на людей, животных и растения, активизирует соматические клетки, стимулирует кровообращение и улучшает метаболизм (обмен веществ). Главные свойства лучей FIR: активация частиц воды, которые находятся в человеческом организме, удаление жиров, химических субстанций и токсинов из системы кровообращения, улучшение деятельности нервной системы, снижение уровня кислотности организма, повышение уровня кислорода.

Часто задаваемые вопросы по обратному осмосу:

Какой объем воды в час может быть очищен обратноосмотической мембраной?

от 5 до 11 литров, в зависимости от типа установленной мембраны.

Что такое пермеат?

Очищенная обратноосмотической мембраной вода.

http://www.vodainfo.com

legkoe-delo.ru

Принцип Работы |

Процесс обратного осмоса и работы мембраны Процесс обратного осмоса, как способ очистки воды, используется с начала 60-х годов. Первоначально он применялся для опреснения морской воды. Сегодня по принципу обратного осмоса в мире производятся сотни тысяч тонн питьевой воды в сутки.

Совершенствование технологии сделало возможным применение обратноосмотических систем в домашних условиях. На настоящий момент в мире уже установлены тысячи таких систем. Получаемая обратным осмосом вода имеет уникальную степень очистки. По своим свойствам она близка к талой воде древних ледников, которая признается наиболее экологически чистой и полезной для человека.

Явление осмоса лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Благодаря ему в каждую живую клетку поступают питательные вещества и, наоборот, выводятся шлаки. Явление осмоса наблюдается, когда два соляных раствора с разными концентрациями разделены полупроницаемой мембраной.

Эта мембрана пропускает молекулы и ионы определенного размера, но служит барьером для веществ с молекулами большего размера. Таким образом, молекулы воды способны проникать через мембрану, а молекулы растворенных в воде солей — нет.

Если по разные стороны полупроницаемой мембраны находятся солесодержащие растворы с разной концентрацией, молекулы воды будут перемещаться через мембрану из слабо концентрированного раствора в более концентрированный, вызывая в последнем повышение уровня жидкости. Из-за явления осмоса процесс проникновения воды через мембрану наблюдается даже в том случае, когда оба раствора находятся под одинаковым внешним давлением.

Разница в высоте уровней двух растворов разной концентрации пропорциональна силе, под действием которой вода проходит через мембрану. Эта сила называется «осмотическим давлением».

В случае, когда на раствор с большей концентрацией воздействует внешнее давление, превышающее осмотическое, молекулы воды начнут двигаться через полупроницаемую мембрану в обратном направлении, то есть из более концентрированного раствора в менее концентрированный.

Этот процесс называется «обратным осмосом». По этому принципу и работают все мембраны обратного осмоса.

В процессе обратного осмоса вода и растворенные в ней вещества разделяются на молекулярном уровне, при этом с одной стороны мембраны накапливается практически идеально чистая вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону. Таким образом, обратный осмос обеспечивает гораздо более высокую степень очистки, чем большинство традиционных методов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ с помощью активированного угля.

В системах обратного осмоса бытового назначения давление входной воды на мембрану соответствует давлению воды в трубопроводе. В случае, если давление возрастает, поток воды через мембрану также возрастает.

На практике, мембрана не полностью задерживает растворенные в воде вещества. Они проникают через мембрану, но в ничтожно малых количествах. Поэтому очищенная вода все-таки содержит незначительное количество растворенных веществ. Важно, что повышение давления на входе не приводит к росту содержания солей в воде после мембраны. Наоборот, большее давление воды не только увеличивает производительность мембраны, но и улучшает качество очистки. Другими словами, чем выше давление воды на мембране, тем больше чистой воды лучшего качества можно получить.

В процессе очищения воды концентрация солей со стороны входа возрастает, из-за чего мембрана может засориться и перестать работать. Для предотвращения этого вдоль мембраны создается принудительный поток воды, смывающий «рассол» в дренаж.

Эффективность процесса обратного осмоса в отношении различных примесей и растворенных веществ зависит от ряда факторов. Давление, температура, уровень рН, материал, из которого изготовлена мембрана, и химический состав входной воды, влияют на эффективность работы систем обратного осмоса.

Неорганические вещества очень хорошо отделяются обратноосмотической мембраной. В зависимости от типа применяемой мембраны (ацетатцеллюлозная или тонкопленочная композитная) степень очистки составляет по большинству неорганических элементов 85%-98%.

Мембрана обратного осмоса также удаляет из воды и органические вещества . Органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются полностью; а с меньшим — могут проникать через мембрану в незначительных количествах. Большой размер вирусов и бактерий практически исключает вероятность их проникновения через мембрану.

В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы, определяющие ее вкус. В результате, на выходе системы обратного осмоса получается свежая, вкусная, настолько чистая вода, что она, строго говоря, даже не требует кипячения.

В 1965 году в Соединенных Штатах Америки появились первые патенты на производство мембран с параметрами, приближенными по своим свойствам к биологическим мембранам. Для производства этих мембран используются специальные полимерные материалы, которые являются химически инертными.

Насколько миниатюрными являются микропоры, показано на упрощенной схеме.

Она выпускается в форме плоских оболочек. Количество производимой очищенной воды при использовании таких оболочек возрастает пропорционально их поверхности. Поэтому они наматываются цилиндрически таким образом, что в относительно небольшом валике находится около 15 м2 оболочки.

Отдельные слои оболочки (мембраны) отделяются друг от друга специальным проницаемым слоем (т. н. несущие слои), через который вода параллельно просачивается в мембрану.

vodasuper.ru

Обратный осмос – «за» и «против»

Обратный осмос – это не только механизм очистки воды с помощью полупроницаемой перегородки, но и один из главных принципов существования живых организмов.

Именно за счет выравнивания концентраций растворов, разделенных мембраной, зародыш куриного яйца получает жизненно необходимый кислород, а клетки растений и животных – питательные вещества.

Впервые обратный осмос, принцип которого сегодня широко используется в водоподготовке, открыл Аристотель, наблюдая за тем, как морская вода опресняется с помощью воскового сосуда. Однако более пристальное исследование этого процесса началось гораздо позже – в XVIII веке.

Принцип работы обратного осмоса

Принцип работы обратного осмоса основан на «продавливании» под давлением воды через тончайшую полупроницаемую мембрану. Размер пор подобной перегородки достигает 200 Дальтон (1 Дальтон=1,66х10-27 кг).

принцип работы обратного осмоса

Благодаря микроскопическому диаметру ячеек фильтры на основе обратного осмоса (инструкция использования которых предусматривает регулярную промывку или замену мембраны) легко улавливают даже бактерии и вирусы. Однако существуют у данного метода водоподготовки и свои недостатки.

"ПРОТИВ" обратного осмоса

- Метод обратного осмоса неизменно связан с использованием современных мембран. Для того, чтобы повысить эффективность обратноосмотических фильтров, нередко применяются нанокристалы и специальные модификаторы. О безопасности подобных веществ споры в научном мире не прекращаются и по сей день.

- Метод обратного осмоса позволяет получать воду, очищенную от любых примесей и солей. Существует точка зрения, согласно которой обессоленная жидкость не только не несет полезных для человеческого организма веществ, но и с легкостью вымывает жизненно необходимые минералы.*

- Обратный осмос – это один из самых низкопроизводительных методов водоподготовки.Мембранные методы разделения не способны улавливать летучие органически вещества, размер молекул которых меньше диаметра молекул воды. Именно поэтому задержать частицы инсектицидов и гербицидов фильтры не могут.

- Обратноосмотические мембраны легко забиваются сульфатами бария, стронция, карбонатом кальция, диоксидом кремния и ферросоединениями. Вследствие этого, как правило, мембранное оборудование подключают в систему водоподготовки только после фильтров предочистки.

- Обратный осмос – процесс, зависимый от изменения температуры. Именно поэтому производители обратноосмотических мембран категорически не рекомендуют использовать подобное оборудование для водоподготовки горячей воды.

"ЗА" обратный осмос

- На сегодняшний день обратноосмотические фильтры являются самыми эффективными по сравнению с традиционными системами очистки воды, например, магистральными фильтрами.

Сегодня на рынке присутствует огромное количество моделей. Среди основных видов выделяют бытовые системы, коммерческие и промышленные установки. Однако, категорий намного больше. Ознакомьтесь с детальной классификацией систем обратного осмоса, чтобы получить представление, какие модели вам могут подойти.

- Среди преимуществ обратноосмотического оборудования особое место занимает независимость результата от исходного солесодержания раствора. Благодаря этому фильтрации можно подвергать как водопроводную воду, так и жидкости из поверхностных источников водозабора.

- Мембранное оборудование не требует использования химических реагентов. Именно поэтому обратноосмотические фильтры считаются экологически чистым оборудованием.

Изучая «за» и «против» обратного осмоса, необходимо, ориентироваться на индивидуальные потребности и исходные данные. Далеко не всегда за высокое качество воды конечного продукта можно простить низкую производительность оборудования. Именно поэтому обратноосмотическим системам не удается полностью вытеснить традиционные ионообменные методы водоподготовки.

Используемые источники:

1. Обратный осмос. Е.Л. Благословенская, А.А. Свитцов

2. Влияние температуры на характеристики обратноосмотических мембран. В.А. Мороз, А.Ш. Шаяхметов, Ю.И. Дытнерский

*Согласно мнению оппонентов, один литр обессоленной воды не в состоянии повлиять на общее солесодержание 40-50 литров жидкости, которая находится в организме человека. Кроме того, именно естественные регуляторы солевого баланса (почки) отвечают за поддержание на уровне нормы количественного состава жидкостной среды.

ochistivodu.ru